Równanie reakcji:

$2N{O}_2\leftrightarrow N_2{O}_4$  

a) Stężeniowa stała równowagi tej reakcji:

$K=\frac{\left[N_2{O}_4\right]}{{\left[N{O}_2\right]}^2}$  

 

b) 

Początkowo mieliśmy 1 mol NO₂. Stan równowagi ustalił się, kiedy przereagowało 52% NO₂, czyli:

$0,52\cdot 1\text{mol}=0,52\text{mol}$  

Oznacza to, że w stanie równowagi w układzie znajdowało się jeszcze:

${\left[N{O}_2\right]}_k=1\text{mol}-0,52\text{mol}=0,48\text{mol}$  

Z równania reakcji wiemy też, że z 2 moli NO₂ powstaje 1 mol N₂O₄. Obliczmy ile moli dimeru powstanie z 0,52 mol NO₂

$2\text{mol}N{O}_2-1\text{mol}{N}_2{O}_4$  

$0,52\text{mol}N{O}_2-x$  

$x=\frac{0,52\text{mol}\cdot 1\text{mol}}{2\text{mol}}=0,26\text{mol}$  

Powstało więc 0,26 mol dimeru. 

Wiemy, że objętość układu jest stała i wynosi 10 dm³, a więc:

$\left[N{O}_2\right]=\frac{0,48\text{mol}}{10{\text{dm}}^3}=0,048\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

$\left[N_2{O}_4\right]=\frac{0,26\text{mol}}{10{\text{dm}}^3}=0,026\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

 

Odpowiedź: W stanie równowagi znajdowało się 0,048 mol/dm³ NO₂ i 0,026 mol/dm³ N₂O₄